;
Наука 7 августа 2020

Ученые впервые показали и измерили магнитное поле короны Солнца

Далее

Международная группа физиков, изучающих Солнце, включая ученых из Университета Нортумбрии, недавно впервые измерила глобальное магнитное поле самого внешнего слоя атмосферы Солнца, солнечной короны. Команда, в которую вошли исследователи из Пекинского университета и Национального центра атмосферных исследований (NCAR), использовала для наблюдения корональный многоканальный поляриметр (CoMP). Это инструмент, который может обеспечивать измерения инфракрасного излучения, исходящего из атмосферы Солнца. Исследование ученых опубликовано в журнале Science.

Солнце — намагниченная звезда, и его магнитное поле играет решающую роль в формировании солнечной атмосферы. Магнитное поле определяет многие аспекты поведения Солнца, приводя к 11-летнему солнечному циклу, впечатляющим солнечным извержениям и нагреву горячего газа (плазмы) в солнечной короне до миллионов градусов Цельсия.

Магнитное поле пронизывает различные слои атмосферы Солнца, а это значит, что информация о магнитном поле всей атмосферы необходима для понимания взаимодействия между солнечной плазмой и магнитным полем. Однако до сих пор обычные измерения магнитного поля Солнца проводились только на поверхности нашей звезды — области Солнца, известной как фотосфера.

Карта напряженности магнитного поля в короне, наложенная на изображение короны, сделанное прибором AIA в обсерватории солнечной динамики. Предоставлено: Ян и др. 2020, Science

Хотя с момента первого измерения магнитного поля Солнца прошло более 100 лет, у нас все еще нет точных сведений о магнитном поле в верхних слоях атмосферы Солнца, особенно о короне.

Более 20 лет назад метод магнитосейсмологии был предложен как способ измерения магнитного поля в короне. В этом методе используются магнитные волны Альфвена, поперечные магнитогидродинамические плазменные волны, распространяющиеся вдоль силовых линий магнитного поля.

Корональные силовые линии магнитного поля, полученные из модели PFSS. Предоставлено: Предоставлено: Ян и др. 2020, Science

Важно отметить, что скорость распространения волн зависит от силы магнитного поля, а это означает, что возможность измерить, насколько быстро они распространяются, позволяет оценить магнитное поле.

Доктор Ричард Мортон, будущий научный сотрудник UKRI, работающий в Университете Нортумбрии, является мировым экспертом в области наблюдения и анализа волн в короне Солнца и был частью команды, которая получила эти захватывающие результаты. Он давно использовал прибор CoMP и выступал за увеличение частоты таких измерений для изучения магнитного поля Солнца.

Данные, собранные с помощью CoMP, показывают, что корона Солнца полна этих Альфвеновских волн, и дает нам наилучший доступный вид на них.

Доктор Ричард Мортон, будущий научный сотрудник UKRI, работающий в Университете Нортумбрии

Текущее исследование основано на более ранних работах доктора Мортона, которые продемонстрировали возможность использования магнитных волн в качестве инструмента. Также он заявил, что его исследование — прекрасная демонстрация того, как ученые могут использовать волны Альфвена для исследования свойств Солнца. Процесс аналогичен тому, как сейсмологи используют землетрясения, чтобы выяснить, что находится внутри Земли.

Это первый случай, когда глобальная карта коронального магнитного поля была получена посредством реальных корональных наблюдений, что знаменует собой шаг к решению проблемы измерений коронального магнитного поля.

В принципе, с помощью этой техники теперь можно в обычном порядке получать карты глобального коронального магнитного поля, заполняя недостающую часть измерений глобального магнетизма Солнца.

Кроме того, синоптические магнитограммы короны могут предоставить важную информацию для углубления понимания того, как магнитное поле связывает различные слои атмосферы Солнца, а также физических механизмов, ответственных за солнечные извержения и солнечный цикл.

Читать также

Ученые, возможно, приблизились к пониманию того, как наша планета стала обитаемой

Посмотрите, что способен увидеть в космосе преемник Хаббла. Обзор телескопа Уэбб

Исследователи выяснили, как паразиты научились жить без кислорода

Загрузка...